Elektronskal

En elektronskal kan have en eller flere orbitaler.

Den bedste model vi har i dag er, at et atoms elektronsky (sum af elektronskaller) skal opfattes som den rumlige sum af elektronernes stående bølgers form i rumtiden om atomkernens stående bølge. De enkelte orbitaler kan gå gennem hinanden og atomkernen, da der "blot" er tale om stående bølger.

En elektronskal er f.eks. en diffus sfære i en bestemt afstand fra atomkernen.

Elektronskaller benævnes K, L, M, N, O, P og Q; eller 1, 2, 3, 4, 5, 6 og 7; gående fra den inderste skal og udad. Elektroner i de ydre skaller har højere middelenergi og er længere fra atomkernen end elektroner i de indre skaller.

Typer af orbitaler:

• s-orbitalen (skarp) – hver elektronskal kan maksimalt rumme en s-orbital.
• p-orbitalen (principal) – elektronskal L og højere kan maksimalt rumme 3 p-orbitaler hver.
• d-orbitalen (diffus) – elektronskal M og højere kan maksimalt rumme 5 d-orbitaler hver.
• f-orbitalen (fundamental) – elektronskal N og højere kan maksimalt rumme 7 f-orbitaler hver.
• Den teoretiske g-orbital – elektronskal O og højere kan maksimalt rumme 9 g-orbitaler hver.
  • Orbitaler kan maksimalt rumme 2 elektroner, der skal have forskelligt spin.

Elektronskallernes maksimale elektronantal opfylder den empiriske formel 2×n², hvor n er elektronskalsnummeret:

• K (1) kan have op til 2 elektroner
• L (2) kan have op til 2+6= 8 elektroner
• M (3) kan have op til 2+6+10= 18 elektroner
• N (4) kan have op til 2+6+10+14= 32 elektroner
• O (5) kan have op til 2×5²= 50 elektroner
• P (6) kan have op til 2×6²= 72 elektroner
• Q (7) kan have op til 2×7²= 98 elektroner

O har i praksis højst 32 elektroner, da elektronskallerne bliver fyldt op efter aufbau-princippet. Antallet af elektroner i O-skallen vil ifølge nobelpristageren Glenn T. Seaborg overstige 32 fra og med det hypotetiske grundstof Unbiunium (121).

Selvom det almindeligvis hævdes, at alle elektroner i en skal har samme energi, er dette blot en approksimation. Men elektroner i en orbital har den samme energi – og de efterfølgende orbitalers elektroner har højere energi per elektron end tidligere orbitalers.

I den inderste skal benævnt K (eller 1) er der plads til maksimalt to elektroner i s-orbitalen. Når atomnummeret er større end to må de overskydende elektroner nødvendigvis befinde sig i skaller længere væk fra kernen.

I den yderste elektronskal i et atom er den stabile tilstand, at der er otte elektroner.

Atomer, der ikke har otte elektroner yderst har tendens til at indgå i kemiske forbindelser, så den yderste skal fyldes op, eller donere overskydende elektroner væk; dette kaldes oktetreglen.

De eneste grundstoffer, der har en stabil atomstruktur i sig selv er ædelgasserne.